ההבדל בין אנלוגיה להומולוגיה בהתפתחות

ישנם סוגים רבים של ראיות התומכות בתורת האבולוציה. עדויות אלה נעות בין הרמה המולקולרית הדקה של קווי דמי DNA לאורך כל הדרך דרך קווי דמיון במבנה האנטומי של אורגניזמים. מתי צ'ארלס דארווין הציע לראשונה את הרעיון שלו ברירה טבעיתהוא השתמש בעיקר בראיות המבוססות על מאפיינים אנטומיים של אורגניזמים שהוא למד.

שתי דרכים שונות ניתן לסווג קווי דמיון אלה במבנים אנטומיים הן כאחת משני המינים מבנים אנלוגיים או מבנים הומולוגיים. בעוד ששתי הקטגוריות הללו קשורות לאופן השימוש והבנייה של חלקי גוף דומים של אורגניזמים שונים, רק אחת מהן היא למעשה אינדיקציה לאב קדמון משותף אי שם בעבר.

אנלוגיה, או מבנים אנלוגיים, הוא למעשה זה שאינו מצביע על כך שיש אב קדמון משותף לאחרונה בין שני אורגניזמים. למרות שהמבנים האנטומיים הנחקרים נראים דומים ואולי אף מבצעים את אותן פונקציות, הם למעשה תוצר של אבולוציה מתכנסת. רק בגלל שהם נראים ופועלים זהים, אין פירושם שהם קשורים זה לזה על עץ החיים.

אבולוציה מתכנסת היא כאשר שני מינים לא קשורים עוברים כמה שינויים והתאמות כדי להפוך לדומים יותר. בדרך כלל, שני אלה מינים חיים באקלים וסביבות דומות באזורים שונים בעולם המעדיפים את אותם ההסתגלות. התכונות האנלוגיות עוזרות אז למינים לשרוד בסביבה.

דוגמה אחת למבנים אנלוגיים היא כנפי עטלפים, חרקים מעופפים וציפורים. כל שלושת האורגניזמים משתמשים בכנפיהם כדי לעוף, אך עטלפים הם למעשה יונקים ולא קשורים לציפורים או לחרקים מעופפים. למעשה, ציפורים קשורות יותר לדינוזאורים מאשר לעטלפים או לחרקים מעופפים. ציפורים, חרקים מעופפים ועטלפים כולם הסתגלו לגומחות שלהם בסביבותיהם על ידי פיתוח כנפיים. עם זאת, כנפיהן אינן מעידות על מערכת יחסים אבולוציונית קרובה.

דוגמא נוספת היא הסנפירים על כריש ודולפין. כרישים מסווגים במשפחת הדגים ואילו הדולפינים הם יונקים. עם זאת, שתיהן חיות בסביבות דומות באוקיאנוס בהן סנפירים הם התאמות חיוביות לבעלי חיים שצריכים לשחות ולנוע במים. אם הם נעקבים מספיק רחוק על עץ החיים, בסופו של דבר יהיה אב קדמון משותף לשניים, אך זה לא היה להיחשב לאב קדמון שכיח לאחרונה ולכן סנפירי הכריש והדולפין נחשבים למבנים אנלוגיים.

נקראת הסיווג האחר של מבנים אנטומיים דומים הומולוגיה. בהומולוגיה, המבנים ההומולוגיים אכן התפתחו מאב קדמון משותף לאחרונה. אורגניזמים עם הומולוגי מבנים קשורים זה לזה יותר על עץ החיים מאשר אלה עם מבנים אנלוגיים.

עם זאת, הם עדיין קשורים קשר הדוק לאב קדמון משותף לאחרונה ועברו ככל הנראה אבולוציה שונה.

האבולוציה השונה היא המקום בו מינים קשורים זה לזה הם פחות דומים במבנה ובתפקודם בגלל ההתאמות שהם רוכשים במהלך תהליך הברירה הטבעית. הגירה לאקלים חדשים, תחרות עבור גומחות עם מינים אחרים, ואפילו שינויים מיקרו-אבולוציוניים כמו מוטציות DNA יכול לתרום להתפתחות שונה.

דוגמה להומולוגיה היא עצם הזנב בבני אדם עם זנבותיהם של חתולים וכלבים. בעוד עצם הזנב או עצם הזנב שלנו הפכו ל מבנה vestigial, חתולים וכלבים עדיין זנבם שלם. יתכן וכבר אין לנו זנב גלוי לעין, אך מבנה הקוקקס והעצמות התומכות דומות מאוד לעצמות הזנב של חיות המחמד הביתיות שלנו.

צמחים יכולים להיות בעלי הומולוגיה. השדרה הדוקרנית על קקטוס והעלים על עץ אלון נראים שונים מאוד, אך הם למעשה מבנים הומולוגיים. יש להם אפילו פונקציות שונות מאוד. אמנם עמוד השדרה של קקטוס מיועד בעיקר להגנה ולמניעת אובדן מים בסביבתו החמה והיבשה, אך לעץ האלון אין התאמות אלה. שני המבנים אכן תורמים לפוטוסינתזה של הצמחים שלהם, אולם לא כל תפקידי האבות הנפוצים האחרונים אבדו. לעתים קרובות, אורגניזמים עם מבנים הומולוגיים למעשה נראים שונים זה מזה בהשוואה לכמה קרובים כמה מינים עם מבנים אנלוגיים נראים זה לזה.